Visualisieren via Web
Die Voraussetzungen für plattformunabhängige HMI-Lösungen
Webbrowser ohne Zusätze wie Flash oder ActiveX sind ein leistungsfähiges Visualisierungswerkzeug. Viele Gerätehersteller und Systemintegratoren nutzen bereits die auf offenen Web- Technologien basierende Visualisierungslösung der Firma Certec, angefangen bei Web-Servern in Steuerungen und Embedded-PCs bis hin zu Scada- und Engineering-Plattformen.
Aufgrund der Dominanz von Microsoft wechselten nahezu alle Visualisierungsanbieter auf das weltweit dominierende Betriebssystem Windows. Nun tendieren Anwender zu mehr Mobilität in ihrem Nutzerverhalten. Inzwischen gelten Web-Browser als das meistgenutzte Instrument zur Bedienung. Sowohl stationär als auch unterwegs muss er immer parat sein. So sieht das Eisenstädter Unternehmen Certec EDV auch die Anforderungen an eine Visualisierungslösung: Jederzeit verfügbar (7 Tage/24 Stunden), plattformunabhängig und frei von Zusätzen wie ActiveX, Java, Plug-ins oder Silverlight.
Mit „atvise" hat die österreichische Firma eine ausschließlich auf Web-Technologien basierte Visualisierungsplattform entwickelt (Guideline für browserunabhängige Visualisierungen). Da atvise zu 100 % auf Standards des WWW-Consortiums (W3C) basiert, haben Anwender die Wahl zwischen den gängigen Standard-Browsern wie Mozillas Firefox, Microsofts Internet Explorer, Apples Safari oder Opera. Sie alle eignen sich als Plattform. Damit wird professionelles, vektorgrafik- und eventbasiertes HMI und Scada erstmals plattformunabhängig: Egal, ob Windows, MacOS oder Linux - der Anwender kann die für ihn angenehmste Bedienungsumgebung wählen, ohne Softwarekonflikte fürchten zu müssen.
Ein weiterer positiver Effekt: Ein auf atvise basierendes HMI- und Scada- System unterstützt automatisch sämtliche Endgeräte, auf denen ein Internet- Browser lauffähig ist, klassische PCs ebenso wie Smartphones, Netbooks und Tablet-PCs. Wer eine grafisch anspruchsvolle reine Web-Visualisierung konzipieren will, muss bislang mit verschiedensten Tools und Web-Technologien umgehen und Scripte programmieren können. Automatisierungstechniker sind es jedoch von den klassischen HMI- und Scada-Systemen gewohnt, die Visualisierungs-Applikation weitgehend ohne Programmierung und ohne Web-Kenntnisse zu erstellen. Mit dem Entwicklungstool atvise builder stellt Certec ein solches Werkzeug für Web-Visualisierungen zur Verfügung.
Das Projektierungstool generiert aus den gezeichneten Bedienoberflächen die entsprechenden Web-Seiten, die auf jeden atvise-konformen Web-Server geladen werden können. Der Browser, der die Seiten vom Web- Server erhält, erstellt daraus die Visualisierung und kommuniziert im Hintergrund mit dem Web-Server. Voraussetzung ist die Umsetzung der von Certec erstellten Guidelines für einen Web-Server. Atvise steht in zwei Varianten zur Verfügung: als implementierbare Technologie (atvise webMI) für Hardware- und Software-Anbieter sowie als eigenständige Scada-Software (atvise scada). Dass die Technologie flexibel einsetzbar ist, zeigen zahlreiche Implementierungen.

Bachmann electronic übernimmt Certec EDV
Der HMI- und Scada-Anbieter Certec EDV gehört ab sofort zur Bachmann-Gruppe: Rückwirkend zum 01. Januar 2012 hält die Firma Bachmann electronic in Feldkirch mehrheitlich die Geschäftsanteile der Certec EDV GmbH in Eisenstadt.
Web-Visualisierung im MPI-Stecker
Die Firma Hilscher Systemautomation hat einen atvise-konformen Web-Server in ihren netLink MPI-Stecker implementiert, der Daten von S7- und S7-kompatiblen Steuerungen (zum Beispiel SPS der Firma Vipa) in Web-Browsern visualisiert.
Die Firma Hilscher hat den atvise-Web- Server in ihren MPI-Stecker für S7- Steuerungen integriert.
© Certec EDVAuf die MPI- oder Profibus-Schnittstelle der Steuerung gesteckt, baut der Ethernet-Anschluss des Steckers eine Verbindung mit dem Firmen- oder Anlagennetzwerk auf. NetLink Scada hebt die klassische Trennung von Steuerungs- und Visualisierungseinheit auf.
Das gesamte Visualisierungsprojekt ist im Stecker hinterlegt und über den Web-Standard HTTP (Hypertext Transfer Protocol) abrufbar. Zur Darstellung genügen Standard-Browser wie Internet Explorer oder Firefox. Die zentrale Aufbereitung direkt an der Steuerung ermöglicht die Abrufbarkeit an beliebigen Diagnosestationen in einer Anlage. Ein ereignisgesteuerter Mechanismus triggert den Browser nur bei Datenänderungen und sorgt damit für eine geringe Ethernet- Datenlast. Mit dem mitgelieferten Engineering- Werkzeug atvise builder wird das Visualisierungsprojekt erstellt.
Die Steuerungssymbole und -adressen werden direkt aus dem Step7-Projekt importiert und den Grafiken zugeordnet. Voith Paper Automation standardisiert mit der Certec-Lösung das Engineering. Trotz fortschreitender Standardisierung von Anlagenkomponenten und Prozessabläufen gleicht praktisch keine Papiermaschine einer anderen. Je effizienter aber die Engineering-Prozesse in allen Disziplinen der Automatisierungstechnik ablaufen, desto größer ist der Wettbewerbsvorteil.
Im Anlagengeschäft war Voith Paper Automation deshalb bestrebt, den Standardisierungsgrad zu erhöhen und einmal projektierte Komponenten mehrfach einzusetzen. Im Produktgeschäft mit seinen immer wiederkehrenden, identischen Aufgaben und Abläufen wird zumeist nur noch konfiguriert - und nicht mehr „engineered". Voith suchte daher eine Lösung für die Automatisierung von Papiermaschinen, die sich gleichermaßen für weitgehend standardisierte Produkte wie auch für kundenspezifische Lösungen eignet.
Auf Basis von atvise entwickelt Voith eine eigene Typenbibliothek, die sicherstellt, dass grundlegende Änderungen immer nur einmal je Objekttyp beziehungsweise Funktionsbaustein erfolgen müssen. Änderungen im Projekt lassen sich somit schnell systemweit nachführen. Da einfach zu integrieren, verwendet die Firma Weiermayer Solutions einen atvise- Web-Server bei ihren SmartVPN-Geräten. Das Unternehmen realisiert damit parallel zu den Datenbank- und Steuerungsfunktionen die komplette Visualisierung.
Die für ortsunabhängiges Asset/Anlagenmanagement konzipierten Geräte unterstützen verschiedenste Funkstandards bis hin zu UMTS, HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) und A-GPS (Assisted GPS). Somit sind die Geräte für den Einsatz an Standorten prädestiniert, an denen nur eine Internet-Verbindung per Funk möglich ist. Dank des energiesparenden Designs (ALIX.2D2-Board mit AMD Geode LX800-Prozessor - 500 MHz) steht bei niedrigem Energieverbrauch (zirka 4,5 W) eine leistungsfähige Plattform für Visualisierung, Steuerung und Spezialanwendungen zur Verfügung.
Schulterschluss mit Soft-SPS
Die Firma nxtControl entwickelt Automatisierungssoftware für verteilte Steuerungssysteme auf Basis der IEC 61499. Mit dem gleichnamigen Engineering-Tool lassen sich dezentrale Systeme mit verteilter Steuerungshardware projektieren. Da sowohl nxtControl als auch atvise einen objektorientierten Ansatz verfolgen, ermöglicht die Kombination beider Lösungen ein vertikales Engineering, das höchste Effizienz verspricht.
Voith Paper nutzt die Web-Technologie, um den Standardisierungsgrad beim Engineering der Papiermaschinen zu erhöhen.
© Certec EDVDie Vorteile, die sich daraus ergeben, wurden bereits beim ersten Projekt deutlich: Die Instanziierung und Inbetriebnahme der Visualisierung für ein Trainingszentrum mit 140 variablen Räumen war in nur 18 Minuten erledigt. Sämtliche Objekte - egal von welchem Gewerk - wurden dabei in einem verteilten Verbund von 19 Steuerungen hardwareneutral projektiert und betrieben. Diese Objekte wurden in atvise übernommen und dienen als Basis für den einfachen Benutzerzugriff von jedem Ort des Gebäudes aus. AutomationNEXT entwickelt maßgeschneiderte Lösungen für die Gebäudeautomation.
Allerdings werden die Projekte nicht mehr programmiert, sondern über eine spezielle Konfigurationssoftware zeitund kosteneffizient realisiert. Atvise ließ sich mit geringem Aufwand in die auf Gebäudeleittechnik spezialisierte Soft-SPS des Unternehmens integrieren und kann den individuellen Kundenbedürfnisse angepasst werden. Da atvise zu 100 % webbasiert ist, sind auch andere Web-Anwendungen darüber in die Automatisierungslösung einzubinden. Zusätzliche Erleichterung bringt der SVG-Standard (SVG: skalierbare Vektorgrafik), da bei der Projektierung nicht mehr auf die Skalierung der verwendeten Displays geachtet werden muss. Diese hardwareunabhängigen Lösungen laufen in allen marktrelevanten Browsern.
Atvise lässt sich über die verwendeten Standard-Protokolle wie http einfach routen und ermöglicht trotz hohem Anspruch an die Visualisierung eine einfache Bedienung. Im Family-Park, Österreichs größtem Freizeitpark, hat der Systemintegrator Global Business Solutions „webMI2ADS" eingesetzt, ein Web-Server für Beckhoff-Steuerungen, den Certec und Beckhoff Automation in Kooperation anbieten. Darüber wurde für den Betreiber und die Instandhaltungsabteilung eine Möglichkeit geschaffen, ihr Zeitmanagement effizienter zu gestalten und damit Kosten zu reduzieren: Per iPhone können Management und Instandhalter jederzeit und von jedem Ort aus auf sämtliche Anlagen in dem weitläufigen Areal zugreifen.
Leitsysteme werden "aufgebohrt"
Bei der Gebäudeleittechnik setzt die deutsche Niederlassung der Schweizer Firma Leicom auf die Web-Visualisierung. In einer Arbeitsgemeinschaft mit Partnern wie der Firma B&R leitet das Unternehmen die Modernisierung der zentralen Anlagen und der Raumautomatisierung in der Deutschen-Bank-Zentrale in Frankfurt/ Main - europaweit momentan eines der größten Modernisierungsprojekte.
Die flexible und trotzdem leistungsfähige Grafik bietet gegenüber herkömmlichen Visualisierungen ein weites Einsatzgebiet bei komplexen Aufgabenstellungen, die Gebäudeautomatisierer wie die Firmen Herrmann Leittechnik und Leicom nutzen.
© Certec EDVBis Ende 2010 entsteht dort eines der umweltfreundlichsten Hochhäuser der Welt. Der Auftrag umfasst unter anderem die komplette Gebäudeautomation und deren Integration in das Leitsystem Aprol der Firma B&R. Zudem galt es, unabhängig von der Leitebene, zusätzlich eine autonome Bedienlösung für Licht, Jalousien und Raumtemperatur in jeder Etage über mehrere Touchpanels zu realisieren.
Die jeweiligen Steuerungen wurden dazu mit einem atvise webMI-konformen Web-Server ausgerüstet, den die webfähigen Touchpanels anwählen können. Die kundenseitig gestellten hohen Anforderungen an die Grafik konnten mit dem atvise builder als Engineeringtool umgesetzt werden. Für den Schweizer Systemintegrator SISAG war die Automatisierung des Schwerverkehrszentrums Erstfeld eine klare Sache.
Nur bei der Integration in die übergeordnete Verkehrsleitzentrale galt es, eine grundlegende technische Weichenstellung zu treffen: Wie bisher ActiveX nutzen und sich weiterhin mit den üblichen Problemen der Browser-Zusätze plagen oder komplett webbasiert visualisieren? Der Systemintegrator nutzt heute nach wie vor seinen eigenen Scada-Kern, jedoch erweitert um die atvise-Visualisierungstechnik. Daraus resultieren eine hohe Performance und eine nahtlose Integration der Web-Visualisierung in der Leitzentrale - eine Anforderung, an der bisherige Systeme häufig scheitern.
Da der webMI-Server auch skalierbare Vektorgrafiken (SVG) unterstützt, sind hohe grafische Anforderungen, wie sie bei der Modernisierung der Deutschen-Bank-Zentrale gestellt wurden, ohne Probleme zu erfüllen.
© Certec EDVDer Gebäudeautomatisierer Herrmann Leittechnik setzt in einem großen Verwaltungsgebäude bei der Bedienung komplett auf Web-Technik - von der Beleuchtung über die Beschattung bis zu den einzelnen Zugriffen auf alle Aktoren und einer umfangreicher Szenenverwaltung. Obwohl jeder User nur den ihm zugeordneten Raum bedienen darf, muss der Zugriff auf die Web-Applikation für mindestens 100 User ausgelegt sein. Durch die Bedienung jedes Raumes über Web-Browser, spart sich der User gegenüber herkömmlichen Visualisierungen die langen und komplexen Startvorgänge.
Tessmar Gebäudeleittechnik liefert seit über 20 Jahren Leittechnik und Ausrüstungen für die Gebäudetechnik. Die Entscheidung, atvise einzusetzen, erweitert das Portfolio des Unternehmens um objektorientierte Visualisierungstechnik und verschafft dem Unternehmen Wettbewerbsvorteile: Zum einen kann dem Kunden aktuelle Technik mit zeitgemäßen Bedienlayouts und schrankenlosem Zugriff auf seine Anlage per Browser angeboten werden. Zum anderen profitiert das Unternehmen selbst bei der Realisierung von Projekten aufgrund der OPC-UA-basierten durchgängigen Objektorientierung, die zuletzt im Rahmen des Rechenzentrums Hannover das Engineering vereinfachte.
Das neueste Parkleitsystem von Indect basiert auf atvise und führt die Autofahrer schnell zu ihrem Parkplatz im Parkhaus. Mittels Web-Technologie stehen den Parkhaus-Betreibern - mehrere Anlagen sind in Europa, Australien und im arabischen Raum installiert - alle Daten und Statistiken praktisch in Echtzeit an jedem Ort zur Verfügung. Selbst Anlagen mit mehr als 1,5 Mio. Prozessvariablen werden im verteilten Verbund mit atvise sicher und übersichtlich dargestellt.
Autor: Michael Haas ist Geschäftsführer der Firma Certec EDV in Eisenstadt, Österreich.














